Drehstrommotor, Asynchronmotor, Synchronmotor ... ?

[ghaffy]

Bitte um eure geballte Fachkompetenz:

Bin mit ein paar Optimierungsaufgaben an unserem Wassermacher beschäftigt.
Da ich eine günstige (naja, relativ ) Hochdruckpumpe bekommen konnte, werde ich nun den Kärcher gegen diese HD-Pumpe austauschen.

Falls ich sie nun mit einem 230V-Motor betreiben möchte, wonach sehe ich mich um?
Der Motor sollte dann auch drehzahlregelbar sein, zB mit diesem Teil http://www.conrad.de/ce/de/product/191343/ , vielleicht muss man das auch anders lösen. Mit diesem Regler habe ich jedenfalls den Kärcher einwandfrei regeln können. Der hat allerdings auch einen Motor mit Kohlen.
In der Anleitung zu diesem Regler steht:

"Nicht geeignet für Verbraucher mit eingebauter Elektronik ( Netzteile,Verstärker, elektronische
Bohrmaschinen ), Leuchtstoff-, Quarz-, Energiesparlampen und Synchron-, Asynchron-, sowie Motoren mit
Anlaufkondensator."

Jetzt habe ich mal aus Informationsgründen so herumgegoogelt und bin auf allerlei Motoren gestoßen, zB
http://www.elektromotoren.com/jsp/ep...tzartenSelect=
oder
http://cgi.ebay.de/Elektromotor-230-...#ht_2416wt_912 (PaidLink)

Da ist dann bei Drehzahlregelung allerdings die Rede von einem Frequenzumrichter, was ja offenbar kein 25-Euro-Bauteil ist ...

Kenn mich jetzt nicht aus und brauche eine Entscheidungshilfe, wonach ich mich umsehen soll:

• E-Motor, 230VAC, etwa 1,5 kW, etwa 3000 U/min, Drehzahl mit irgendeinem Bauteil regelbar,

(wobei die Regelung nicht mehr kosten soll als der Motor. )

[glowntiger]

Hallo,

die Motore sind Kurzschlussläufer, ( Drehstrommotor) das heißt die kannst du nur über FU in der Drehzahl regeln. Mit der Drehzahlsteuerung von zb. Conrad kannst du nur Motor mit Kollektor ansteuer zb eine Bohrmaschine. Für deine Anwendung also ungeeignet. Schau gleich mal bei zb. SEW die haben Motore mit eingebautem 'FU.

[glowntiger]

Mh...
die Sew fangen dann doch noch ein wenig höher an.
Kannst sowas nehmen, was günstigeres wüßte ich auf die schnelle auch nicht.

http://www.conrad.de/ce/de/product/1...archDetail=005

[ghaffy]

Danke schon mal. Auch nicht gerade ein Schnäppchen.

Und - wie heißen die? - "Kollektormotoren" oder "Bürstenmotoren" gibt es nicht so von der Stange? Ist doch offenbar in jedem Staubsauger drin?

[glowntiger]

Hallo,

http://de.wikipedia.org/wiki/Gleichs...chlussmaschine

Allerdings kann ich dir nicht sagen, wo man sowas als standert Motor kaufen kann. Ich würd wenn möglich auf einen 400V Drehstrommotor mit FU ausweichen. Das sind Standartmotore und Standart Fu´s, da wird man am ehesten günstig was bekommen.

[ghaffy]

Ah, Danke.
Das hilft weiter.
Bleibt es also wohl beim FU.


(Bloß die 400V an Bord sind nicht so einfach verfügbar )

[chris24]

Das ist allerdings ein Problem.
Die Sache wird zudem durch das Transformieren noch sehr verlustreich und teuer.

Habe hier vllt. etwas brauchbares gefunden:http://www.tiptopmaker.de/shop/artic...aid%3D04430%26

[glowntiger]

Moinsen,

auch das ist ein Asynchronmotor und kann nicht so einfach Drehzahlgeregelt werden. ist halt nur ein 1 Phasiger mit Kondensator.

[hartmut2801]

moin,
mein tip, nehm weiterhin den kärcher . klappt doch supi.
wenn nicht, schau dich mal nach gleichstrommotoren um, die sind auch einfacher zu regeln.

bis denn

[Holger]

die drehzahl eines wechsestrommotors (asynchron, synchron) hängt von der polpaarzahl des motors und der netzfrequenz ab, sonst von nichts. mit einer phasenanschnittsteuerung wird nur die spannung verringert.
folge: der motor hat immer noch die gleiche drehzahl, aber weniger kraft wenn die spannung geringer ist.
die drehzahl bleibt annähernd gleich, beim überschreiten einer bestimmten belastung (kippmoment) bleibt der motor abrupt stehen (und brennt durch wenn man nicht die last wegnimmt oder ihn ausschaltet)

bei den neuerdings oft verwendeten EC-motoren ist es so: es sind dauermagneterregte synchron-drehstrommotoren, der drehstrom wird aus gleichspannung elektronisch erzeugt. diese motoren sind drehzahlregelbar weil man mit der elektronik sowohl frequenz als auch die spannung variieren kann.

holger

[ghaffy]

@ Hartmut
Kärcher ist eh super, aber wenn ich mit weniger Leistung gleiche Ergebnisse bzw. umgekehrt bekomme, bin ich auch nicht unglücklich.
Hinsichtlich der Gleichstrommotoren: Daran hab ich schon gedacht - auch wegen der Ersparnis des Umwegs über den Inverter - aber so beim schnellen Googeln hatte ich den Eindruck, dass DC-Motoren in der 1,5kW Klasse so um die 900 EUR gehandelt werden und die Regelung dazu nochmals 200. Wie werden die den geregelt?

@ Holger
Die EC-Motoren scheinen ja die Zukunft zu sein. Auf die Schnelle habe ich allerdings nix über 0,4 kW gefunden. Preise habe ich keine gefunden. Aber das Konzept ist höchst interessant. Weißt du da noch mehr drüber?

[Der Händler um die Ecke hat mir heut das konventionelle Konzept (1,5kW Drehstrommotor plus passender FU) für rund 500 angeboten. Das ist zwar überschaubar aber wenig elegant. ]

[hheck]

Hallo Andreas,
Was ich noch nicht verstanden habe:
Du willst die Drehzahl reduzieren, um weniger Leistung zu investieren?
Du brauchst aber doch einen bestimmten Mindestdruck, um durch die Membran zu drücken, und du brauchst eine Mindestmenge um die Membran sauber zu halten. Daraus ergibt sich doch eine eindeutige Motorleistung, die du nicht mehr zu regeln brauchst.
Oder hab ich was falsch verstanden?
Die (Nutz-)Wassermenge regelst du doch mit der Einschaltdauer.

Gruß
Helle
M.Y.Franziska
z.Zt.: Sommerville/RheinMarneKanal/Fr

[glowntiger]

Die EC Motore werden die Standart Asynchronmaschinen nie ersetzen weil sie gerade in größeren dimensionen Schlichtweg zu teuer sind. Ausserdem können sie bei Lastwechsel Ihre Drehzahl nicht halten, da sie ihre Drehzahl über die Spannung regeln. Asynchronmaschinen haben Ihren Schlupf, laufen aber sehr konstant zur Frequenz mit nur minimalen Schwankungen und sind über einen FU sehr geanau regelbar.

[xtw]

Ganz klar : SEW-Motor Typ Drehstromasynchron mit SEW-Umrichter Typ Movidrive. Motor mit 230/400V im Dreieck, den Umrichter für 230V.

Auch neu "bezahlbar", teilweise bei Ebay "verschenkt" (unter 500 € bei 1,5kW).

Das System kannst Du dann als Wartungsfrei und problemlos ansehen.

Installation nur durch einen Fachmann !! Fi-Funktion im Boot eingeschränkt !! Ernstgemeint !!

[glowntiger]

Wenn dir 2 Drehzahlen reichen, kannste auch einen Dahrlander Nehmen. Da wird nur die Pohlpaarzahl umgestellt von zb 2 auf 4 Polig also ca.: 2800/1400 Umdrehungen. Ist auch einfach realisierbar.

[ghaffy]

@ Helle
Die Regelbarkeit ist im Grunde nicht zwingend aber - zumindest in meiner Situation - ein äußerst wünschenswertes Feature:
Die Pumpen sind so ausgelegt, dass die benötigten 55bar Druck ohneweiters auch bei niedrigeren Drehzahlen erreicht werden. Was sich direkt proportional zur Drehzahl ändert, sind die Fördermenge und die Leistungsaufnahme.
Die Permeat-Menge ist keine lineare Funktion der Fördermenge (Q).
Dh. bei eingestellten 55bar und zB 3 l/min werden 0,7 l/min Permeat erzeugt; bei 5 l/min wird 1 l/min erzeugt. Die Leistungsaufnahme bei 3 l beträgt 600W, bei 5 l 1200W (gemessene Daten der Kärcher-Installation).
Ein hohes Q ist wünschenswert zur Membranspülung im Betrieb aber nicht zwingend zur Permeat-Erzeugung. Die Membranspülung kann auch am Ende der Süßwasser-Produktion bei geringem Druck (4bar) "nachgeholt" werden.

Mir ist die Regelbarkeit daher wichtig, um auf die Lastsituation der elektrischen Anlage Einfluss nehmen zu können, zB "sanftes" Hochfahren der Anlage, Spülen bei minimal sinnvoller und nicht maximal möglicher Leistung etc.

Im Sommer habe ich die Erfahrung gemacht, dass bei maximalem Stromverbrauch (netto-Abgang bei Lima-Leistung von 90A noch 50A) und bei optimalem Stromverbrauch (Lima-Leistung 90A +/-0A aus den Batterien) die Wasserproduktion nur um etwa 10-15% differierte.
So kamen wir nach 3 Motorstunden mit vollen Tanks UND mit vollen Batteriebänken an.

Deswegen will ich "regeln".

@ Thorsten
Das hat mir der Händler "um die Ecke" angeboten (ich wollte mal wissen, was es jenseits der Bucht und des Internets noch gibt). Ist natürlich nicht von SEW, aber die Konfiguration wär es doch, oder?


1 Stk. Frequenzumrichter - Bonfiglioli Vectron
Drehzahlregelung für Drehstrommotoren
Empfohlene Motorleistung: 1,5 KW
Spannung - Eingang: 1 Phasen / 200V-240V / 50-60hz
Spannung - Ausgang: 3 Phasen / 200-240V / 1 ~ 200hz
EMC-Filter: Class A
Schutzart: IP 20

PREIS: 363,50 EUR
LIEFERZEIT: ca. 1-2 Werktage
__________________________________________________ __

1 Stk. Drehstrommotor - Industrie Standard
Artikel-Nr.: 1091-5AZ90S2
230/400 Volt - 50hz - 1,5KW
2800U/min - Iso.kl./F - IP54
B3 Fusbefestigung

PREIS: 186,50 EUR


@ Thomas
So ein "Stufenschalter" würde im Prinzip völlig ausreichen. Aber was ich mir jetzt schnell zum Thema "Dahlander-Schaltung" angelesen habe, gibt es da dann keine Stellungen mehr "zwischen" voller und halber Drehzahl?
2800 und 1400 liegt mir zu weit auseinander. Ich bräuchte 2800 und 2000, vielleicht 1800. Aber bei halber Drehzahl bricht die Leistung der Pumpe möglicherweise ein (die Doku zur Pumpe ist nicht so toll, und der Hersteller reagiert zickig auf die Frage nach Diagrammen).



Zwischendurch wieder mal Danke an alle für die kompetente Unterstützung!

[glowntiger]

Nein, die können dann wirklich in dem Bereich nur ca 1400 oder 2800 Umdrehungen. Dann wirst du um den FU nicht drumherum kommen.

[ghaffy]

Tja, man soll nicht meckern ...

Habe gerade vom Pumpenhersteller aller gewünschten Unterlagen bekommen.
Ich kann mit der Drehzahl runter bis auf 700 min^-1.
Dh. Dahlander ist voll im Rennen, vielleicht sogar die einfachste Lösung.


Thomas, wonach muss ich denn googeln, wenn ich so einen Dahlander-Polumschalter haben möchte? Bis jetzt bin ich da nur auf Theorie und nicht auf ein kaufbares Bauteil gestoßen.

[glowntiger]

http://www.elektro4000.de/Neue-Artik...I2::58407.html evtl als Schalter

Anschluss:
http://www.google.de/imgres?imgurl=h...ed=0CDEQ9QEwBQ
Musste nur drauf achten das du einen für 230V nimmst mit Kondensator.

Würd einfach mal zum Elektrogroßhandel fahren.

[hartmut2801]

moin,

Zitat von Holger

die drehzahl eines wechsestrommotors (asynchron, synchron) hängt von der polpaarzahl des motors und der netzfrequenz ab, sonst von nichts. mit einer phasenanschnittsteuerung wird nur die spannung verringert.
folge: der motor hat immer noch die gleiche drehzahl, aber weniger kraft wenn die spannung geringer ist.
die drehzahl bleibt annähernd gleich, beim überschreiten einer bestimmten belastung (kippmoment) bleibt der motor abrupt stehen (und brennt durch wenn man nicht die last wegnimmt oder ihn ausschaltet)
holger

hallo holger, deinen postteil bezüglich der synchron- und a-synchronmaschinen solltest du löschen, es stimmt nicht. ich werde es auch nicht erklären, ist mir zu viel getippe.

bei den gleichstrommotoren brauchst du einen doppelschlußmotor, die sind auch relativ leicht zu regeln. aber mal ehrlich, mir wäre das zuviel zusätzliches geraffel.
wie hoch ist denn der druck an der membrane, wenn der kärcher läuft ???

bis denn

[Thomas Z.]

Nimm ne Asynchronmaschine mit FU. 400V sind nicht zwingend.
Gruß
Thomas

[Holger]

Zitat von hartmut2801

moin,

hallo holger, deinen postteil bezüglich der synchron- und a-synchronmaschinen solltest du löschen, es stimmt nicht. ich werde es auch nicht erklären, ist mir zu viel getippe.
bis denn

hallo hartmut,
vielen dank für deinen informativen hinweis zum thema wechselstrommotoren. ich bin lernfähig und deshalb daran interessiert welchen fehler ich gemacht habe. ich wiederhole deshalb nochmals die kernaussagen. da du ja wie erwähnt wenig tippen möchtest habe ich es einfach formuliert. bei der antwort ja ist deshalb keine weitere erklärung nötig, bei der antwort nein solltest du es aber begründen können.


1. die drehzahl eines wechselstrommotors (asynchron, synchron) hängt von der polpaarzahl des motors und der netzfrequenz ab
- ja oder nein ?



2. mit einer phasenanschnittsteuerung wird nur die spannung verringert.
- ja oder nein ?


3. beim überschreiten einer bestimmten belastung (kippmoment) bleibt der motor abrupt stehen
- ja oder nein ?


holger

[hartmut2801]

moin,
@holger,hatte nicht viel zeit, und vergessen "jetzt" dazu zu schreiben .
du beschreibst da das verhalten einer synchronmaschine, das trifft auf asynchronmaschinen nicht zu. durchbrennen ist bei richtiger projektierung auch nicht angesagt, bimetalle, etc. kipppmoment ist nur bei synchronmaschinen wichtig.
phasenanschnitt ist sinnlos bei einem synchronmotor, der soll ja auch eine konstante drehzahl bringen und nicht große lasten schaffen. heutzutage sind die dinger überholt, wurden sie doch meist in zeitrelais und schaltuhren eingesetzt.
bei der phasenanschnittsteuerung ist das mit der spannung auch nur die halbe wahrheit, den strom trift es genauso. dadurch kann ich die leistung des motors verändern, welches sich unmittelbar auf die drehzahl auswirkt (jedenfalls im lastbetrieb).
das mit der polpaarzahl ist in ordnung, wobei ich bei der asynchronmaschine noch den schlupf berücksichtigen muss.
bei den asyncronmaschinen gibt es auch noch die schleifringläufer, da kann ich durch veränderliche widerstände die leistung/drehzahl beeinflussen. wir haben so motore mit 1MW über wasseranlasser gesteuert.
ich hoffe das reicht dir an erklärung erst mal aus.

bis denn

[Holger]

hallo hartmut,
da freue ich mich ja riesig dass du meine kernaussagen als richtig bestätigst und ich nicht widerrufen muss!

holger